GPS здається невіддільною частиною сучасної навігації. Але в космосі ситуація зовсім інша: що далі від Землі, то менш надійним стає звичний спосіб визначення координат. Біля Місяця або в далекому космосі супутнику може просто не бути на що спертися. NASA тепер показала незвичайне рішення: супутник може визначати власне положення, використовуючи інші об’єкти в космосі як орієнтири.
Супутник сам знаходить себе на орбіті
Технологію під назвою FALCON випробували в межах місії Starling — експерименту NASA з автономної роботи групи супутників. Принцип нагадує навігацію за орієнтирами на Землі. Тільки замість доріг, будівель чи гір космічний апарат бачить інші супутники та навіть уламки космічного сміття.
Камери Starling спостерігають об’єкти навколо, а система порівнює їх із каталогом відомих космічних об’єктів. Коли потрібний об’єкт ідентифіковано, його можна використати як своєрідну «мітку» для визначення власної орбіти. Для цього не потрібне постійне втручання операторів із Землі.
У пам’яті супутника — 20 тисяч об’єктів
Під час експерименту на борт завантажили каталог приблизно 20 000 космічних об’єктів разом із прогнозами їхніх орбіт. Далі FALCON порівнювала те, що мала бачити система згідно з каталогом, із тим, що реально фіксували камери.
Результат виявився особливо цікавим: за три дні система без допомоги наземних операторів уточнила орбіти більш ніж 200 об’єктів. Тобто супутник не просто використовував готову карту космосу. Він допомагав робити цю карту точнішою.
GPS для космосу більше не є єдиним варіантом
Це важливо не лише як технологічний експеримент. Звичайна супутникова навігація чудово працює поблизу Землі, але її можливості обмежені. Для майбутніх місій до Місяця чи Марса потрібні системи, здатні працювати далеко за межами звичайної GPS-інфраструктури.
Саме тут автономна оптична навігація може стати особливо корисною. У майбутньому цілі групи супутників зможуть обмінюватися інформацією про те, де вони перебувають, і разом уточнювати свої координати. Це може допомогти під час наукових місій, польотів до Місяця та інших складних операцій.
Космічне сміття перетворюється на орієнтир
Найцікавіше, що системі можуть бути корисні навіть уламки космічних апаратів. Замість того щоб сприймати кожен об’єкт на орбіті лише як потенційну загрозу, автономна система може використовувати його положення для навігації та кращого розуміння навколишнього простору. Це потенційно важливо і для запобігання зіткненням. Чим точніше супутник знає, де перебувають сусідні об’єкти, тим більше можливостей для своєчасного маневру.
NASA хоче зробити супутники значно самостійнішими
Starling має ще один важливий етап попереду. NASA планує продовжити експеримент, використовуючи чотири супутники місії як єдину групу. Вони мають обмінюватися даними про відстежені об’єкти та разом уточнювати власні позиції. Це вже більше схоже не на звичайний супутник, яким постійно керують із Землі, а на автономну космічну систему, здатну самостійно орієнтуватися та приймати навігаційні рішення.
Звичайно, FALCON поки не означає, що GPS стане непотрібним, а супутники завтра почнуть літати без допомоги Землі. Але NASA вже показала важливий принцип: у майбутньому космічному апарату для навігації може бути достатньо подивитися навколо себе. І чим далі людство вирушатиме від Землі, тим ціннішою стане така незалежність.
